第二次世界大戰結束的1945年(昭和20年),由于鐵礦石、焦炭等原料不足,以及斷水、停電等原因,日本運轉的高爐只不過3座,鋼鐵的生產量生鐵97萬噸、粗鋼196萬噸,第二年進一步降低了數十個百分點。但是1947年(昭和22年)以后,由于同業界的努力,政府的干預,以及原料供應的好轉等,生產以相當快的速度得到了恢復。1950年(昭和25年)的朝鮮戰爭可以說暫時地給了鋼鐵一個暢銷的契機。
那時(shi)雖然鋼鐵(tie)業、社會還(huan)對耐(nai)候鋼狀況一無所知,但(dan)是U.S.Steel公司的(de)COR-TEN鋼被日(ri)本認同(tong)就是在這(zhe)個時(shi)候。
隨著經濟的復興,1953年(昭和28年)鋼鐵的生產已達到戰前的最高水平,在被認為“不是戰后最快”。的1955年(昭和30年),生鐵產量是521萬噸,粗鋼產量是940萬噸。關于耐候鋼研究、研制開始的時間就是在這個時候。當時的情況或研究開發的經過,堀川一男在“我國耐候鋼的誕生”(卷末的資料1)一文中對此做了詳細的敘述。
當時的(de)耐候(hou)鋼的(de)需要(yao)好像有(you)3個傾向,也(ye)就是:(1)腐蝕問題(ti)大的(de)車輛用(yong)(yong)薄板(ban);(2)要(yao)求耐候(hou)性的(de)結(jie)構用(yong)(yong)厚(hou)板(ban);(3)要(yao)求耐候(hou)性的(de)結(jie)構用(yong)(yong)高(gao)強度(du)厚(hou)板(ban)。
詳情請參照(zhao)卷末(mo)的(de)(de)資料1,最初銷售(shou)(shou)的(de)(de)鋼種(zhong)在1957年(nian)(nian)(nian)(昭和(he)32年(nian)(nian)(nian))是(shi)銅系的(de)(de)Cuplon鋼,1960年(nian)(nian)(nian)(昭和(he)35年(nian)(nian)(nian))是(shi)YAW-TEN鋼(Cu-P-Ti系)、FUJI COR-TEN鋼,1961年(nian)(nian)(nian)開(kai)始生(sheng)產銷售(shou)(shou)Cupten鋼(Cu-P-Cr系)。以(yi)后,其他廠家的(de)(de)商(shang)品(pin)也(ye)開(kai)始銷售(shou)(shou),通(tong)過(guo)車輛及一般結構(gou)用(yong)(高磷)和(he)焊接結構(gou)用(yong)(低磷)的(de)(de)劃(hua)分(fen),按(an)用(yong)途不同的(de)(de)品(pin)種(zhong)劃(hua)分(fen),以(yi)及焊接結構(gou)用(yong)按(an)抗拉強度(du)不同的(de)(de)品(pin)種(zhong)劃(hua)分(fen)等(deng),實(shi)現了(le)多品(pin)種(zhong)化。到(dao)20世紀60~70年(nian)(nian)(nian)代(dai)(昭和(he)40年(nian)(nian)(nian)代(dai)初期),大致的(de)(de)品(pin)種(zhong)已經(jing)齊全,1968年(nian)(nian)(nian)(昭和(he)43年(nian)(nian)(nian))時(shi)的(de)(de)490MPa(50kg/m㎡)級的(de)(de)高強度(du)耐候鋼的(de)(de)典型(xing)產品(pin)示于表2-2。


1968年(昭和(he)43年)低磷(lin)(lin)系(xi)(xi)焊接(jie)用(yong)鋼(gang)(gang)作(zuo)為(wei)JIS G3114“焊接(jie)結構(gou)用(yong)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)熱軋鋼(gang)(gang)材(cai)”、1971年(昭和(he)46年)高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)(xi)焊接(jie)用(yong)鋼(gang)(gang)作(zuo)為(wei)JIS G3125“高(gao)(gao)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)軋制(zhi)鋼(gang)(gang)材(cai)”實現(xian)了JIS標(biao)準化。將高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)(xi)和(he)低磷(lin)(lin)系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)區別之后,把高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)(xi)分(fen)為(wei)熱軋鋼(gang)(gang)材(cai)和(he)冷軋鋼(gang)(gang)材(cai),把焊接(jie)結構(gou)鋼(gang)(gang)定(ding)為(wei)402、490、569MPa級(ji)(ji)(41、50、58公斤)的(de)(de)3個抗(kang)拉強度等(deng)級(ji)(ji),使產品的(de)(de)體系(xi)(xi)更加(jia)醒目。如前(qian)所(suo)述,在ASTM標(biao)準中(zhong)(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)(zhong)作(zuo)為(wei)低合金高(gao)(gao)強度結構(gou)鋼(gang)(gang)進行規定(ding),而在JIS中(zhong)(zhong)(zhong)把“耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)”作(zuo)為(wei)名稱提出來。并且,在ASTM標(biao)準中(zhong)(zhong)(zhong)不管高(gao)(gao)磷(lin)(lin)、低磷(lin)(lin),規定(ding)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)相同(約為(wei)碳素鋼(gang)(gang)的(de)(de)4倍、含(han)銅鋼(gang)(gang)的(de)(de)2倍),然而在JIS中(zhong)(zhong)(zhong)把高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)命名為(wei)“高(gao)(gao)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)軋制(zhi)鋼(gang)(gang)材(cai)”,正如在解釋中(zhong)(zhong)(zhong)“在耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)最優(you)秀的(de)(de)鋼(gang)(gang)材(cai)”所(suo)記述的(de)(de)那樣(yang),耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)高(gao)(gao)于低磷(lin)(lin)系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。實際上是(shi)根據(ju)大氣(qi)暴曬試(shi)驗的(de)(de)結果。
(JIS G3114在(zai)1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)制定(ding)之后(hou),分別于1971年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)、1973年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)、1983年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)、1988年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)進(jin)行過(guo)修(xiu)訂。如后(hou)所述(2.2.3節)1983年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)又把各個鋼種細分為(wei)無涂(tu)漆用(yong)和涂(tu)漆用(yong),這(zhe)是最大的修(xiu)訂。JIS G3125在(zai)1971年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)制定(ding)后(hou),分別于1973年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)、1987年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)進(jin)行過(guo)修(xiu)訂。另外,從1991年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)開始強度用(yong)SI單(dan)位表示。)
在此以(yi)后各公司的(de)系(xi)列(lie)產(chan)品雖然(ran)都按照這(zhe)些JIS進(jin)行了區(qu)分(fen)(fen)(fen),可是在JIS G3114中化學成分(fen)(fen)(fen)的(de)范圍相當寬(kuan)。1983年(昭和58年)JIS被(bei)修訂,直到劃分(fen)(fen)(fen)出用(yong)于(yu)無涂漆的(de)高成分(fen)(fen)(fen)系(xi)鋼種(zhong)(zhong)和用(yong)于(yu)涂漆的(de)低成分(fen)(fen)(fen)系(xi)鋼種(zhong)(zhong)之前,各公司生產(chan)的(de)用(yong)于(yu)裸露使用(yong)的(de)鋼種(zhong)(zhong),均屬于(yu)高成分(fen)(fen)(fen)系(xi)。
各(ge)廠(chang)家對各(ge)自的(de)(de)(de)(de)產品進行(xing)過長期(qi)間的(de)(de)(de)(de)大氣(qi)暴曬試(shi)(shi)(shi)驗。如在資料(liao)(liao)1中堀川所談到的(de)(de)(de)(de)各(ge)種成分系117個鋼(gang)種的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗,從1957年(nian)(昭和(he)32年(nian))開始在川崎(qi)郊外進行(xing)了長達12年(nian)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗,而在川崎(qi)市工業地區進行(xing)了8年(nian)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗。作為(wei)大氣(qi)暴曬試(shi)(shi)(shi)驗,著名的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗是從1960~1961年(nian)(昭和(he)35~36年(nian))開始的(de)(de)(de)(de),為(wei)期(qi)5年(nian),在陸(lu)上鐵(tie)骨構造物防蝕(shi)研(yan)究會(簡稱(cheng):陸(lu)防研(yan))所進行(xing)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗。試(shi)(shi)(shi)驗材(cai)(cai)料(liao)(liao)包括含銅鋼(gang)、耐(nai)候高強度鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)多(duo)數金(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)(liao),并在帶廣、高山、輪島、枕崎(qi)、御前(qian)崎(qi)、東京、川崎(qi)進行(xing)了試(shi)(shi)(shi)驗。
鋼材俱樂部(bu)土木專(zhuan)門(men)委(wei)員(yuan)會鋼材防蝕(shi)調查委(wei)員(yuan)會于(yu)(yu)1973年(nian)(昭(zhao)和(he)48年(nian))在(zai)(zai)總結(jie)“關于(yu)(yu)鋼材腐(fu)(fu)蝕(shi)防蝕(shi)資(zi)料(liao)”時,綜合地歸納了各(ge)鋼鐵公(gong)司在(zai)(zai)各(ge)自的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)暴曬試驗場上所進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)高耐候鋼、490MPa級焊接結(jie)構用(yong)耐候鋼以及比較材(SM490、SS400)的(de)(de)(de)試驗數據,按(an)照大(da)氣(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)性的(de)(de)(de)強度(du)分5個(ge)地區,圖(tu)(tu)示(shi)出腐(fu)(fu)蝕(shi)減量(liang)(liang)隨時間(jian)(最長8~12年(nian))變(bian)化(圖(tu)(tu)2-2).與當時相(xiang)比,現在(zai)(zai)工業地區的(de)(de)(de)SOx的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)遠遠降低,腐(fu)(fu)蝕(shi)減量(liang)(liang)也已經降低,然而(er)這個(ge)圖(tu)(tu)現在(zai)(zai)仍作為日本(ben)鋼材的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)數據的(de)(de)(de)基礎,常常被便覽或其他(ta)文獻轉(zhuan)載。

耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)正式地提供實用是從1963年(nian)(昭(zhao)和38年(nian))開(kai)(kai)始,在(zai)當時的(de)國鐵車輛及橋(qiao)梁上全都是涂漆使用。在(zai)建(jian)筑物上從1965年(nian)(昭(zhao)和40年(nian))開(kai)(kai)始,屋(wu)頂、鋼(gang)(gang)(gang)骨(gu)、百葉(xie)窗、外裝面板等暴(bao)露在(zai)外部,用裸(luo)鋼(gang)(gang)(gang)或者相(xiang)當于裸(luo)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)表(biao)面處理(li)狀態(tai),每年(nian)在(zai)幾(ji)個建(jian)筑物上使用。從同(tong)一時期起,建(jian)成(cheng)了幾(ji)座裸(luo)露使用耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)試驗(yan)鐵塔。
以后鐵道(dao)車輛也(ye)經過涂漆正常(chang)使(shi)用(yong)(yong)。進入20世紀70~80年(nian)代(dai)(昭和50年(nian)代(dai))后,建筑物上的(de)(de)無涂漆使(shi)用(yong)(yong)在大廈外面等(deng)的(de)(de)有圖(tu)樣的(de)(de)重要部分已(yi)經幾(ji)乎(hu)不被采用(yong)(yong)。鋼(gang)材的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)量(liang)每年(nian)1萬t以下,在欄桿(gan)、柱等(deng)上繼(ji)續使(shi)用(yong)(yong)。在輸電(dian)鐵塔上幾(ji)乎(hu)不再使(shi)用(yong)(yong)。
每座橋梁(liang)的(de)(de)使用(yong)鋼材量比較大,經常(chang)保持(chi)在(zai)(zai)按用(yong)途使用(yong)量的(de)(de)首位。20世紀(ji)70~80年代(昭和(he)50年代)后期幾乎都是涂(tu)漆使用(yong)。然而(er)以后由于補修涂(tu)漆、再涂(tu)漆在(zai)(zai)橋梁(liang)整體上(shang)出現了費用(yong)問題,并且隨(sui)著技術的(de)(de)進(jin)步、腐(fu)蝕環境的(de)(de)改善等,逐漸(jian)地使無涂(tu)漆使用(yong)成為了中心(xin)。



下一節(jie)以(yi)后將按用途(tu)使用的動向敘述(shu)。在表2-3中,以年(nian)(nian)表示(shi)出(chu)了耐候鋼40年(nian)(nian)間的(de)動向(xiang)。并(bing)且在圖2-3及圖2-4上示(shi)出(chu)了日本鋼材(cai)使用量的(de)變化(hua)。圖2-5~圖2-7是以圓(yuan)形圖表示(shi)的(de)1974~1978年(nian)(nian)(昭(zhao)和49~昭(zhao)和53年(nian)(nian))、1985年(nian)(nian)(昭(zhao)和60年(nian)(nian))以及1989~1992年(nian)(nian)(平成元年(nian)(nian)~平成4年(nian)(nian))的(de)用途(tu)比率。



另(ling)外,關于20世紀60年代(dai)(昭和(he)30年代(dai)后(hou)期到(dao)40年代(dai)前期)的(de)耐候鋼(gang)的(de)狀況,請(qing)參照曾經對FUJI COR-TEN鋼(gang)的(de)生產(chan)盡(jin)過力的(de)原(yuan)富士制鐵、鵜(ti)野達二和(he)門智的(de)技術資料(卷(juan)末的(de)資料2)。
